Цементация трещиновато-пористых грунтов
4. К трещиновато-пористым следует относить грунты, в которых наряду с трещинами содержатся мелкие поры разных форм или мелкие каверны, проницаемые для воды и практически непроницаемые для нестабильных растворов.
Трещиноватые грунты, пересеченные частой сетью тонких трещин (с раскрытием менее 0,1-0,2 мм), также следует относить к трещиновато-пористым грунтам.
Типичными представителями трещиновато-пористых грунтов являются слабо сцементированные песчаники, пористые или мелкокавернозные известняки и доломиты, известняки-ракушечники, неплотные туфы и туфобрекчии, гранитная дресва.
При наличии нецементируемой пористости эффект цементации цементными растворами снижается вследствие отфильтрования воды из раствора при его прохождении по трещинам и, как следствие, из-за сгущения и уменьшения дальности распространения раствора.
В процессе цементации основными признаками, свидетельствующими о наличии трещиновато-пористых пород, следует считать:
малые поглощения цемента по сравнению с удельным водопоглощением грунтов, быстрое уменьшение расхода и наступление отказа при нагнетании цементных растворов с высокими (В/Ц = 10-5).
5. Для повышения эффективности цементации трещиновато-пористых грунтов следует применить один из следующих способов:
предварительную (перед нагнетанием цементных растворов) силикатизацию грунтов;
нагнетание цементных растворов с повышенным количеством добавки бентонита;
нагнетание стабильных бентонито-силикатных растворов или растворов с аналогичными свойствами.
Наиболее исследованным способом является предварительная силикатизация грунтов, положительное действие которой проверено в скальных грунтах с развитой трещиноватостью при небольшом содержании мелкой пористости.
Цементацию растворами с большими добавками бентонита и стабильными растворами следует применять в грунтах, имеющих кроме трещин значительное количество пустот в виде пор и мелких каверн. Вследствие меньшей изученности этих растворов их применение должно основываться на результатах специальных лабораторных, экспериментальных и опытных натурных исследований.
6. В случае назначения предварительной силикатизации грунтов после проведения гидравлического опробования в скважину следует нагнетать силикатный раствор плотностью 1,02-1,08 г/см3 и с коагулирующей добавкой.
В качестве коагулирующей добавки следует применять неорганические соли (фосфатные, карбонатные, сульфат алюминия, алюминат натрия).
Количество коагулирующей добавки должно быть подобрано на основе лабораторных исследований, учитывающих реакционную активность цементируемых пород, химический состав и температуру подземных вод.